第4章 土壤温度和热流_第1页
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文档简介

1、 4.4 土壤中水热的耦合运移（Coupling transport of water and heat in soils） 1、土壤中水分运动及含水量分布是和热流及温度分布相 互联系的。土壤中热流分析计算是以土壤水分运动作 为条件或前提的。 2、土壤中热流及温度分布反过来也对水流运动有影响。 （1） 由于温度场的存在产生温度势；（2） 温度的变化 亦会引起土壤水分中溶质的情况变化。 但在一般条件下，通常忽略温度变化对水分运移的影 响，而将水分运动和热流运动单独求解。 在冻融条件下，土壤中的水分一部分为液态，另一部分 为固态（冰）。此时，土壤水分的运动强烈受到热量 交换的影响。此时，必须耦合求

2、解水分和热流方程。 4.5 土壤温度的变化规律 特定地区地表土壤温度以年为变化周期，一年当中各出 现一次最高温度和最低温度时期。 深度每增加1 m，最高（或最低）地温出现的时间推迟2030 d。并且随着深度的增加，土壤温度年变化幅度迅速减小。 土壤深度达到某一深度时，土壤温度季节性变化消失，此深 度称为恒温层。恒温层深度在低纬度地区仅510 m，中纬度 地区约为1520 m，而在高纬度地区约为20 m。 土壤温度日变化与年变化相似，随着深度的增加，土壤温度 的变化呈滞后现象；且土壤深度越大，温度变化幅度越小。 土壤温度年变化和日变化规律近似于正弦曲线的周期性波动 2 T ( z , t = Tave + Az sin t + ( z 影响土壤温度变化的因素 太阳辐射能 天文及气象因素，如与太阳辐射能量有关的纬度；季节 及昼夜交替；大气成分、密度及其浑浊程度；云层高度 和厚度；降雨以及与蒸发有关的风速、气压等。 土壤机械组成及性质，如与土壤热容量、导热率和热扩 散率等热特征参数有关的土壤质地、土壤含水量、土壤 有机质。 地理位置，如海拔高度、地形方位（坡度、坡向）。 土壤表面状况，如地

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